Pengaruh Zat Cair Sifat Kembang Susut Swelling

tidak lagi mengalir seperti cairan. Kadar air pada titik Q ini disebut dengan batas cair liquid limit yang disimbolkan dengan LL. Bila tanah terus menjadi kering hingga titik R, tanah yang dibentuk mulai mengalami retak-retak yang mana kadar air pada batas ini disebut dengan batas plastis plastic limit, PL. Rentang kadar air dimana tanah berada dalam kondisi plastis, antara titik Q dan R, disebut dengan indek plastisitas plasticity index, PI, yang dirumuskan : PI = LL - PL dengan, LL = Batas Cair Liquid Limit PL = Batas Plastis Liquid Plastic Dari Nilai PI yang dihitung dengan persamaan diatas akan ditentukan berdasarkan Atterberg, 1911. Adapun batasan mengenai indeks plastisitas tanah ditinjau dari; sifat, dan kohesi.Seperti pada tabel dibawah ini. Tabel 2. Nilai indeks plastisitas dan sifat tanah Hardiyatmo, 2002 PI PI Sifat Tanah Kohesi Non Plastis Non Kohesif 7 Plastisitas Rendah Kohesi Sebagian 7 - 17 Plastisitas Sedang Kohesif 17 Plastisitas Tinggi Kohesif Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa lempung plastisitas rendah memiliki nilai index plastisitas PI 7 dan memiliki sifat kohesi sebagian yang disebabkan oleh mineral yang terkandung didalamnya. Dalam sistem klasifikasi Unified Das, 1995. tanah lempung plastisitas rendah memiliki simbol kelompok CL yaitu Tanah berbutir halus 50 atau lebih, lolos ayakan No. 200 dan memiliki batas cair LL ≤ 50 . 3. Tanah Lempung Berpasir Pasir merupakan partikel penyusun tanah yang sebagian besar terdiri dari mineral quartz dan feldspar.Sifat-sifat yang dimiliki tanah pasir adalah sebagai berikut Das, 1991.: a. Ukuran butiran antara 2 mm – 0,075 mm. b. Bersifat non kohesif. c. Kenaikan air kapiler yang rendah, antara 0,12 – 1,2 m. d. Memiliki nilai koefisien permeabilitas antara 1,0 – 0,001 cmdet. e. Proses penurunan sedang sampai cepat. Klasifikasi tanah tergantung pada analisis ukuran butiran, distribusi ukuran butiran dan batas konsistensi tanah.Perubahan klasifikasi utama dengan penambahan ataupun pengurangan persentase yang lolos saringan no.4 atau no.200 adalah alasan diperlukannya mengikutsertakan deskripsi verbal beserta simbol-simbolnya, seperti pasir berlempung, lempung berlanau, lempung berpasir dan sebagainya. Pada tanah lempung berpasir persentase didominasi oleh partikel lempung dan pasir walaupun terkadang juga terdapat sedikit kandungan kerikil ataupun lanau.Identifikasi tanah lempung berpasir dapat ditinjau dari ukuran butiran, distribusi ukuran butiran dan observasi secara visual. Sedangkan untuk batas konsistensi tanah digunakan sebagai data pendukung identifikasi karena batas konsistensi tanah lempung berpasir disuatu daerah dengan daerah lainnya akan berbeda tergantung jenis dan jumlah mineral lempung yang terkandung di dalamnya. Suatu tanah dapat dikatakan lempung berpasir bila lebih dari 50 mengandung butiran lebih kecil dari 0,002 mm dan sebagian besar lainnya mengandung butiran antara 2 – 0,075 mm. Pada Sistim Klasifikasi Unified ASTM D 2487-66T tanah lempung berpasir digolongkan pada tanah dengan simbol CL yang artinya tanah lempung berpasir memiliki sifat kohesi sebagian karena nilai plastisitasnya rendah PI 7. Untuk tanah urugan dan tanah pondasi, Sistim Klasifikasi Unified mengklasifikasikan tanah lempung berpasir sebagai Sosrodarsono dan Nakazawa, 1988.: a. Stabil atau cocok untuk inti dan selimut kedap air. b. Memiliki koefisien permeabilitas. c. Efektif menggunakan penggilas kaki domba dan penggilas dengan ban bertekanan untuk pemadatan di lapangan. d. Berat volume kering 1,52-1,92 tm 3 . e. Daya dukung tanah baik sampai buruk. Penggunaan untuk saluran dan jalan, Sistim Klasifikasi Unified mengklasifikasikan tanah lempung berpasir sebagai Sosrodarsono dan Nakazawa, 1988. : a. Cukup baik sampai baik sebagai pondasi jika tidak ada pembekuan. b. Tidak cocok sebagai lapisan tanah dasar untuk perkerasan jalan. c. Sedang sampai tinggi kemungkinan terjadi pembekuan. d. Memiliki tingkat kompresibilitas dan pengembangan yang sedang. e. Sifat drainase kedap air. f. Alat pemadatan lapangan yang cocok digunakan penggilas kaki domba dan penggilas dengan ban bertekanan. g. Berat volume kering antara 1,6 – 2 tm 3 . h. Memiliki nilai CBR lapangan antara 5-15 . i. Koefisien reaksi permukaan bawah 2,8 – 5,5 kgcm 3 . C. Penurunan Jika lapisan tanah dibebani, maka tanah akan mengalami penurunan settlement.Penurunan yang terjadi dalam tanah disebabkan oleh berubahnya susunan tanah maupun oleh pengurangan rongga poriair di dalam tanah tersebut.Jumlah dari penurunan sepanjang kedalaman lapisan merupakan penurunan total tanah.Penurunan akibat beban adalah jumlah total dari penurunan segera dan penurunan konsolidasi. Pada tanah berpasir yang sangat tembus air permeable,air dapa tmengalir dengan cepat sehingga pengaliran air pori keluar sebagai akibat dari kenaikan tekanan air pori dapat selesai dengan cepat. Keluarnya air dari dalam pori selalu disertai dengan berkurangnya volume tanah,berkurangnya volume tanah tersebut dapat menyebabkan penurunan lapis tanah itu karena air pori didalam tanah berpasir dapat mengalir keluar dengancepat,maka penurunan segera dan penurunan konsolidasi terjadi secara bersamaan Das, 1995. Hal ini berbeda dengan lapis tanah lempung jenuh air yang compressible mampu mampat.Koefisien rembesan lempung adalah sangat kecil dibandingkan dengan koefisi rembesan ijuk sehingga penambahan tekanan air pori yang disebabkan oleh pembebanan akan berkurang secara lambat dalam waktu yang sangat lama.Untuk tanah lempung perubahan volume yang di Sebabkan oleh keluarnya air dari dalam pori yaitu konsolidasi akan terjadi sesudah penurunan segera. Penurunan konsolidasi biasanya jauh lebih besar dan lebih lambat serta lama dibandingkan dengan penurunan segera Das, 1995.

D. Konsolidasi

Bila suatu lapisan tanah jenuh yang berpermeabilitas rendah dibebani, maka tekanan air pori dalam tanah tersebut akan segera bertambah. Perbedaan tekanan air pori pada lapisan tanah, berakibat air mengalir kelapisan tanah dengan tekanan air pori yang lebih rendah, yang diikuti penurunan tanahnya. Karena permeabilitas yang rendah, proses ini membutuhkan waktu. Konsolidasi adalah proses berkurangnya volume atau berkurannya rongga pori dari tanah jenuh yang berpermeabilitas rendah akibat pembebanan, dimana prosesnya dipengaruhi oleh kecepatan terperasnya air pori keluar dari rongga tanahnya. Proses kosolidasi dapat diamati dengan pemasangan piezometer, untuk mencatat perubahan tekanan air pori dengan waktunya. Besarnya penurunan dapat diukur dengan berpedoman pada titik referensi ketinggian pada tempat tertentu.

E. Analogi Konsolidasi Satu Dimensi

Mekanisme konsolidasi satu dimensi one dimensional consolidation dapat digambarkan dengan cara analisis seperti yang disajikan pada Gambar 3. Silinder dengan piston yang berlubang dihubungkan dengan pegas, diisi air sampai memenuhi volume silider. Pegas dianggap terbebas daari tegangan- tegangan dan tidak ada gesekan antar dinding silinder dengan tepi pistonnya. Pegas melukiskan keadaan tanah yang mudah mampat, sedangkan air melukiskan air pori dan lubang pada piston kemampuan tanah dalam meloloskan air atau permeabilitas tanahnya. Gambar 3.a melukiskan kondisi dimana sistem dalam keseimbangan. Kondisi ini identik dengan lapisan tanh yang dalam keseimbangan dengan tekanan overburden. Alat pengukur tekanan yang dihubungakan dengan silider memperlihatkan tekanan hidrostatis sebesar u o , pada lokasi tertentu didalam tanah. Gambar 3 . Analogipiston dan pegas Bila tegangan sebesar ∆ p dikerjakan diatas piston dengan posisi katup V tertutup Gambar 3.b, maka akibat tekanan ini piston tetap tidak akan bergerak. Hal ini disebabkan karena air tu\idak mudah mampat. Pada kondisi ini, tekanan pada piston tidak dipindah ke pegas, tapi sepenuhnya didukung oleh air. Pengukur tekanan air dalam silinder menunjukkan kenaikan tekanan ∆ u = ∆ p , atau pembacaan tekanan sebesar u o + ∆ p . Kenaikan tekanan ∆ u disebut dengan kelebihan tekanan air pori excess pore water pressure. Kondisi pada kedudukan katup V tertutup melukiskan kondisi tanpa drainasi undrained didalam tanah. Jika kemudia katup V dibuka, air akan keluar lewat lubang dengan kecepatan yang dipengaruhi oleh luas lubangnya. Hal ini akan menyebabkan piston bergerak ke bawah, sehingga pegas secara berangsur-angsur mendukung beban akibat ∆ p Gambar 3.1. Pada setiap kenaikan tekanan yang didukung oleh pegas, kelebihan tekanan air pori ∆ u didalam silinder berkurang. Akhirnya pada suatu saat, tekanan air pori nol dan seluruh tekanan didukung oleh pegasnya dan kemudian piston diam Gambar 3.d. Kedudukan ini melukiskan kondisi dengan drainasi drained. Pada sembarang waktunya, tekanan yang terjadi pada pegas identik dengan kondisi tegangan efektif didalam tanah. Sedang tegangan air didalam silinder identik dengan tekanan air pori. Kenaikan tekanan ∆ p akibat beban yang diterapkan identik dengan tambahan tegangan normal yang bekerja. Gerakan piston menggambarkan perubahan volume tanah, dimana gerakan ini dipengaruhi oleh kompresibilitas kemudahmampatan pegasnya, yaitu ekivalen dengan kompresibilitas tanahnya. Walaupun model piston dan pegas ini agak kasar, tetapi cukup menggambarkan apa yang terjadi bila tanah kohesif jenuh dibebani di laboratorium maupun dilapangan. Sebagai contoh nyatanya dapat dilihat pada Gambar 4.a, Disini diperlihatkan suatu pondasi yang dibagun diatas tanah lampung yang diapit oleh lapisan tanah pasir dengan muka air tanah dibatas lapisan lempung sebelah atas. Segera sesudah pembebanan, lapisan lempung mengalami kenaikan tegangan sebesar ∆ p . Air pori didalam lapisan lempung ini dapat mengalir dengan baik ke lapisan pasirnya dan pengaliran air hanya ke atas dan ke bawah saja. Dianggap pula bahwa besarnya tambahan tegangan ∆ p sama disembarang kedalaman lapisan lempungnya.